“深部岩体力学与开采理论”研究构想与预期成果展望.pdfVIP

第49卷第2期 工程科学与技术 V01．49No．2 2017年3月 ADVANCEDENGINEERINGSCIENCES Mar．2017 ·聚焦国家重点研发计划· “深部岩体力学与开采理论研究构想与预期成果展望 谢和平 (四川大学，四川成都610065) 摘要：国内外深部资源开采发展的现状表明，随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭，深部矿产资源开采已然趋于常态。 然而，由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”“强时效”的附加属性，导致深部高能 级、大体量的工程灾害频发，机理不清，难以预测和有效控制，传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。 其根本原因在于，现有岩石力学理论都建立在基于静态研究视角的材料力学的基础上，已滞后于人类岩土工程实践 活动，与深度不相关、与工程活动不相关、与深部原位环境不相关，亟需发展考虑深部原位状态和开采扰动的深部岩 体力学新理论、新方法，破解深部资源开采的理论与技术难题。“深部岩体力学与开采理论”项目以提升中国深部资 源获取能力为导向，针对中国深部矿产资源开采将全面进入1000～2000 m阶段这一基本现状，凝练了四大关键科学 问题：1)深部岩体原位力学行为与地应力环境；2)深部岩体应力场一能量场分析、模拟与可视化；3)深部强扰动和强 时效下的多相并存多场耦合理论；4)深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术。结合关键科学问题的内涵，提 出五大重点研究内容：1)深部岩体原位力学行为和地应力环境；2)深部采动岩体力学及多场多相渗流理论；3)深部 采动应力场一能量场演化规律；4)深部岩体变形监测、安全预警与稳定控制；5)深部矿产资源生态化协同高效开采 理论与技术。最后，将五大重点研究内容细分为九大前沿研究方向：1)深部岩体原位力学行为研究；2)深部围岩长期 稳定性分析与控制；3)深部地应力环境与灾害动力学；4)深部强扰动和强时效下多场多相渗流理论；5)深部采动应 力场一能量场分析、模拟与可视化；6)深部高应力诱导与能量调控理论；7)深部采动岩层变形监测预警与控制；8) 深部煤矿安全绿色开采理论与技术；9)深部金属矿协同开采理论与技术。基于以上内容，初步构建了深部岩体力学 与开采理论研究体系，以期为未来中国深部矿产资源开发提供理论基础与技术支撑。 关键词：深部环境；矿产开采；工程灾害；岩石力学；理论与技术 中图分类号：TU45 文献标志码：A 文章编号：2096-3246(2017)02—0001—16 ResearchFmmeworkand Resllltsof R0ckMechallicsand AntidpatedDeep M蛐ngTheory XlE Hept鸭 (sichualluniv．，chengdu610065，china) onthecurrentsitulationofthe resources atho瑚Leand hasbeeornethenom to Abstract：B8sed exploitation abroad，deep deep rnining owing oftlleshallowrIlineral ofthei